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基于PLC的工业机械手控制系统设计-Copy.docx
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基于PLC的工业机械手控制系统设计-Copy.docx
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中南大学网络教育学院专科毕业大作业
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摘 要
机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展机械手
逐渐成为一门新兴学科,并得到了较快的发展。机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、
装配、搬运、喷漆、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等
恶劣的劳动环境中,机械手由于其显著的优点而受到特别重视。总之,机械手是提高劳动生产率,
改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。
本设计实现了机械手在搬运装配线上,通过 S7-200PLC 控制机械手完成从 A 传送带搬运物件
至 B 传送带中,然后进入下一个工作流程。机械手的上升/下降和左转/右转的执行,分别由双线
圈二位电磁阀控制气缸的运动实现;夹紧/放松则是由单线圈的二位电磁阀控制气缸的运动实现。
【关键词】机械手;PLC;电磁阀
目 录
第 1 章 绪 论.................................................................................................................1
1.1 综合训练的目的和意义.....................................................................................1
1.2 综合训练研究的内容.........................................................................................1
第 2 章 机械手和 PLC ......................................................................................................2
2.1 机械手.................................................................................................................2
2.1.1 机械手的概述...........................................................................................2
2.1.2 机械手的应用...........................................................................................2
2.1.3 机械手的应用意义...................................................................................3
2.2 PLC .....................................................................................................................4
2.2.1 PLC 的基本概念 ......................................................................................4
2.2.2 PLC 的组成 ..............................................................................................4
2.2.3 PLC 的主要特点 ......................................................................................6
2.2.4 PLC 的工作原理 ......................................................................................7
2.2.5 PLC 的应用领域 ......................................................................................7
第 3 章 机械手控制系统的设计.......................................................................................9
3.1 机械手控制系统构件概述.................................................................................9
3.2 系统控制对象及工艺过程...............................................................................10
3.3 控制要求...........................................................................................................12
3.4 方案选择及系统配置.......................................................................................12
3.5 PLC 的硬件设计 ..............................................................................................13
3.5.1 PLC 的选型 ............................................................................................13
3.5.2 I/O 的资源配置 ......................................................................................14
3.5.3 PLC 的接线图 ........................................................................................15
3.6 系统软件设计...................................................................................................16
3.6.1 顺序功能图.............................................................................................16
3.6.2 全程序 OB1............................................................................................18
3.6.3 公用程序.................................................................................................19
3.6.4 手动程序.................................................................................................20
3.6.5 自动程序.................................................................................................21
3.6.6 回原点程序.............................................................................................26
第 4 章 系统程序调试...................................................................................................29
4.1 控制系统的程序调试步骤...............................................................................29
4-2 调试过程中注意的事项 ..................................................................................29
4-3 系统中调试结果 ..............................................................................................29
第五章 结束语...............................................................................................................32
第 1 章 绪 论
1.1 综合训练的目的和意义
由于自动化可以节省大量的人力、物力等,而 PLC 也具有其他控制方式所不具有的特殊
优越性,如通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程方法简单易学,因此工业领域中广泛
应用 PLC。机械手在美国、加拿大等国家应用较多,如用果实采摘机械手来摘果实、装配生
产线上应用智能机器人等。我国自动化水平本身比较低,因此用 PLC 来控制的机械手还比较
少。本次课题设计的机械手就是通过 PLC 来实现自动化控制的。通过此次设计可以更进一步
学习 PLC 的相关知识,了解世界先进水平,尽可能多的应用于实践。
1.2 课题研究的内容
本综合训练研究的是基于 PLC 的机械手模型控制系统的设计,包括硬件的设计和软件的
设计。通过设计编写 PLC 程序实现机械手模型控制系统的自动控制。
第 2 章 机械手和 PLC
2.1 机械手
2.1.1 机械手的概述
它能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动
操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保
护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
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南抖北快东卫
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